Çevrimsel voltametri (CV) - Elektrokimyasal Karakterizasyon

4.5. Elektrokimyasal Karakterizasyon

4.5.2. Çevrimsel voltametri (CV)

Uma tupla at´ıpica desvia do comportamento da maioria das tuplas de uma rela¸c˜ao por diferentes raz˜oes - Se¸c˜ao 4.4. Este estudo observou as propriedades dos sistemas de visualiza¸c˜ao frente a quatro variantes relevantes do referido defeito.

A 1a _{variante denota a presen¸ca de pequena quantidade de valores at´ıpicos em um}

atributo particular. A maioria das configura¸c˜oes favoreceram a atividade de avalia¸c˜ao - Atividade 1 - dessa variante, mas com alternˆancias de capacidade e de esfor¸co requerido do participante que ocasionaram diferentes resultados - Figura 5.4b.

TT upla At´ıpica=

( Buscar(at´ıpico, arranjar.espa¸co, Empregado.anos.experiencia ∼ Empregado atip.∗) ⇒ Correlacionar(parte − todo|at´ıpico, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.anos.experiencia ∼ Empregado atip.∗) ⇒ Buscar(at´ıpico, simplif icar|abstrair, Empregado.anos.experiencia ∼ Empregado atip.∗) ⇒ Correlacionar(discrepˆancia, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.anos.experiencia ∼ Empregado atip.∗) )

Atividade 1: Atividade de avalia¸c˜ao da primeira variante de Tupla At´ıpica

As configura¸c˜oes baseadas em posi¸c˜ao foram superiores na detec¸c˜ao e quantifica¸c˜ao por salientar os casos at´ıpicos por meio do isolamento espacial. As configura¸c˜oes dotadas de compacta¸c˜ao - a3, a4, a5 - proporcionaram resultados uniformes em todas as resolu¸c˜oes de dados e com baixo n´umero de intera¸c˜oes, como observado na Figura 5.5b. No entanto, aquelas configura¸c˜oes desprovidas de compacta¸c˜ao - incluindo a1, a2, a6, a7 - apresen- taram oclus˜ao visual diretamente proporcional ao incremento das resolu¸c˜oes. Apesar do apoio das t´ecnicas de intera¸c˜ao - como distor¸c˜ao espacial e filtro - essas configura¸c˜oes ficaram limitadas a manipula¸c˜ao de rela¸c˜oes n˜ao superiores a 105 _tuplas.

Os resultados da propriedade posi¸c˜ao para a 1a _{variante complementam os trabalhos}

pr´evios de [Grinstein et al., 2002; Hoffman, 1999; Marghescu, 2007; Ward e Theroux, 1997] com respeito a detec¸c˜ao e quantifica¸c˜ao em resolu¸c˜oes crescente de dados, bem como em rela¸c˜ao ao uso da compacta¸c˜ao.

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 c1 c2 c5 d1 d2 d3 e1 e2 e3 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao R es ol u ¸c˜ao Al can ¸cad a Detectou N˜ao Detectou

(a) Detec¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 c1 c2 c5 d1 d2 d3 e1 e2 e3 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao 0% < 30% 30 − 80% > 80%

(b) Quantifica¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

Figura 5.4: Resultados das configura¸c˜oes na avalia¸c˜ao da primeira variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

(a) Propor¸c˜ao das formas estabelecida somente para as tuplas expostas na cena

em resolu¸c˜ao de 103

tuplas

(b) Detec¸c˜ao sem quantifica¸c˜ao por frequˆencia em tamanho na resolu¸c˜ao de 107

tuplas

Figura 5.5: Fragmentos visuais da avalia¸c˜ao da primeira variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

Em contraste, as configura¸c˜oes baseadas em tamanho e compacta¸c˜ao inibiram a quanti- fica¸c˜ao devido a dilui¸c˜ao dos valores provocada pela concentra¸c˜ao de tuplas. Para deter- minar a presen¸ca da maioria das tuplas at´ıpicas, algumas dessas configura¸c˜oes - c1, c2 - demandaram um aumento de 73% - de 15 para 26 - no n´umero de agrupadores, enquanto outras - c5 - exigiram intera¸c˜oes de ordena¸c˜ao e aproxima¸c˜ao - cerca de duas em m´edia. Os aspectos das cores apresentaram outros obst´aculos que determinaram o diagn´ostico parcial das tuplas defeituosas. A presen¸ca de elementos visuais - incluindo pontos e linhas - com tonalidades variadas exigiram do participante a utiliza¸c˜ao de uma intera¸c˜ao de filtro e deslocamento espacial para isolar casos at´ıpicos nas configura¸c˜oes d1 a d3. Apesar disso, seus resultados foram restritos as menores resolu¸c˜oes de dados - Figura 5.4b - devido a indissocia¸c˜ao dos elementos visuais em espa¸cos densamente populados.

Por sua vez, a configura¸c˜ao baseada em satura¸c˜ao/luminosidade - b1 - demandou duas in- tera¸c˜oes de filtro em raz˜ao da dilui¸c˜ao dos valores at´ıpicos provocada pela m´edia aritm´etica [Tukey, 1977]. Al´em disso, essa configura¸c˜ao criou obst´aculos a deriva¸c˜ao dos valores quantitativos a partir da referˆencia tonalidade-magnitude, corroborando estudos pr´evios de [Bertin, 1983; Carpendale, 2003].

Em contraste aos casos acima, certas configura¸c˜oes n˜ao favoreceram a avalia¸c˜ao da 1a

variante. As configura¸c˜oes baseadas em forma conduziram o participante a diagn´osticos de falso-positivos em raz˜ao de suas propor¸c˜oes serem determinadas somente para as tuplas expostas - cento e cinquenta - e por provocar a importˆancia relativa dos atributos - caracter´ısticas da face ou ´area -, conforme observado na Figura 5.5a. Em contraste, outras configura¸c˜oes impediram o julgamento da magnitude dos valores - incluindo g1, g2 - ou promoveram a oclus˜ao visual excessiva mesmo na menor resolu¸c˜ao de dados - c3, c6. A Figura 5.6 destaca os resultados relativos a 2a _{variante de tupla at´ıpica cuja estrutura}

denota a presen¸ca de v´arios valores at´ıpicos em determinado atributo. Sua atividade de avalia¸c˜ao - Atividade 2 -, observa¸c˜oes e resultados relativos a certas configura¸c˜oes s˜ao semelhantes `aqueles discutidos na 1a _{variante, como no caso da configura¸c˜ao a4 ilustrada}

na Figura 5.7b.

TT upla At´ıpica=

( Buscar(at´ıpico, arranjar.espa¸co, Empregado.idade ∼ Empregado.∗) ⇒ Correlacionar(parte − todo|at´ıpico, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.idade ∼ Empregado.∗) ⇒ Buscar(at´ıpico, simplif icar|abstrair, Empregado.idade ∼ Empregado.∗) ⇒ Correlacionar(discrepˆancia, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.idade ∼ Empregado.∗) )

Atividade 2: Atividade de avalia¸c˜ao da segunda variante de Tupla At´ıpica

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 c1 c2 c5 d1 d2 d3 e1 e2 e3 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao R es ol u ¸c˜ao Al can ¸cad a Detectou N˜ao Detectou

(a) Detec¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 c1 c2 c5 d1 d2 d3 e1 e2 e3 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao 0% < 30% 30 − 80% > 80%

(b) Quantifica¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

Figura 5.6: Resultados das configura¸c˜oes na avalia¸c˜ao da segunda variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

No entanto, a contraposi¸c˜ao das Figuras 5.4b e 5.6b revela que certas configura¸c˜oes - a1, a2, a6, a7, d1, d2 - perderam a capacidade de quantifica¸c˜ao na 2a _{variante devido ao}

incremento da oclus˜ao visual. O n´umero superior de tuplas defeituosas com sobreposi¸c˜ao moderada determinou tal oclus˜ao que n˜ao foi contornada pelo filtro, deslocamento espacial ou mudan¸ca de opacidade, esse ´ultimo ilustrado na Figura 5.7a.

Valores n˜ao usuais interpostos entre categorias de dados com certa sobreposi¸c˜ao ´e ca- racter´ıstica da 3a _{variante de Tupla At´ıpica. Sua estrutura - avaliada pela Atividade 3}

(a) Oclus˜ao impede quantifica¸c˜ao com Filtro e Mudan¸ca de Opacidade em resolu¸c˜ao 105

tuplas

(b) Tuplas at´ıpicas detectadas e quantificadas por Frequˆencia em Tonalidade na resolu¸c˜ao

107

Figura 5.7: Fragmentos visuais da avalia¸c˜ao da segunda variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

correlacionar o atributo alvo a categoria, bem como representar atributos com dom´ınios extensos. Essas condi¸c˜oes desqualificaram as configura¸c˜oes c1 e a3, d1, e1, nessa ordem. A Figura 5.9a ilustra essa situa¸c˜ao envolvendo a propriedade treli¸ca.

TT upla At´ıpica=

( Buscar(at´ıpico, arranjar.espa¸co, Empregado.salario ∼ Empregado.cargo) ⇒ Correlacionar(parte − todo|at´ıpico, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.salario ∼ Empregado.cargo) ⇒ Buscar(at´ıpico, simplif icar|abstrair, Empregado.salario ∼ Empregado.cargo) ⇒ Correlacionar(discrepˆancia, arranjar.espa¸co|destacar, Empregado.salario ∼ Empregado.cargo) )

Atividade 3: Atividade de avalia¸c˜ao da terceira variante de Tupla At´ıpica

As configura¸c˜oes baseadas em posi¸c˜ao mantiveram os melhores resultados de detec¸c˜ao e quantifica¸c˜ao. O filtro, a treli¸ca e o deslocamento espacial proporcionaram esses resultados de modo semelhante ao discutido nas duas primeiras variantes da Tupla At´ıpica. A mu- dan¸ca de opacidade ofereceu uma ligeira melhora na vis˜ao global dos dados, mas restrita as resolu¸c˜oes at´e 104_{. Cumpre mencionar que a baixa sobreposi¸c˜ao - cerca de 15% - dos}

sal´arios entre diferentes cargos favoreceu o resultado das configura¸c˜oes baseadas em linha - a6, a7. Como destaca certos trabalhos [Ward e Theroux, 1997], a detec¸c˜ao de at´ıpicos por meio dessas configura¸c˜oes enfrenta dificuldades em categorias com moderada-alta sobreposi¸c˜ao.

As demais configura¸c˜oes - incluindo c3, c5, c6, b1 - apresentaram efeitos similares aos descritos nas variantes anteriores. Como exemplo, a configura¸c˜ao baseada em satura¸c˜ao

a1 a2 a4 a5 a6 a7 b1 c2 c5 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao R es ol u ¸c˜ao Al can ¸cad a Detectou N˜ao Detectou

(a) Detec¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

a1 a2 a4 a5 a6 a7 b1 c2 c5 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao 0% < 30% 30 − 80%

(b) Quantifica¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

Figura 5.8: Resultados das configura¸c˜oes na avalia¸c˜ao da terceira variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

(a) Grande n´umero de pa´ıneis impediram a extra¸c˜ao do padr˜ao em resolu¸c˜ao de 103

tuplas

(b) Detec¸c˜ao por satura¸c˜ao ap´os intera¸c˜oes com filtro em resolu¸c˜ao de 107

tuplas

Figura 5.9: Fragmentos visuais da terceira variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

demandou opera¸c˜oes de filtragem - trˆes em m´edia - para revelar alguns casos relativos a 3a _{variante de Tupla At´ıpica, conforme observado na Figura 5.9b.}

A mais complexa variante de Tupla At´ıpica - denominada de 4a _{variante - remete a com-}

bina¸c˜ao multifacetada de valores de um subconjunto de atributos de uma tupla. A necessi- dade de confrontar, no m´ınimo, quatro atributos quantitativos e qualitativos - Atividade 4 - determinou a relevˆancia do n´umero de dimens˜oes e de tipos de dados heterogˆeneos.

TT upla At´ıpica=

Atividade 4: Atividade de avalia¸c˜ao da quarta variante de Tupla At´ıpica

a1 a2 a4 a5 a6 a7 b1 c5 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao R es ol u ¸c˜ao Al can ¸cad a Detectou N˜ao Detectou

(a) Detec¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

a1 a2 a4 a5 a6 a7 b1 c5 103 104 105 106 107 Configura¸c˜ao 0% < 30% 30 − 80%

(b) Quantifica¸c˜ao por Resolu¸c˜ao

Figura 5.10: Resultados das configura¸c˜oes na avalia¸c˜ao da quarta variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

Por consequˆencia, v´arias configura¸c˜oes com trˆes dimens˜oes ou menos - incluindo a treli¸ca - foram naturalmente inadequadas - Figura 5.10a. Embora o filtro e o arranjo dos atributos tenham possibilitado a detec¸c˜ao de uma combina¸c˜ao at´ıpica por meio das configura¸c˜oes com trˆes dimens˜oes, as sucessivas transi¸c˜oes visuais impuseram o esfor¸co mental de manter e integrar fatos para completar a atividade de avalia¸c˜ao.

As configura¸c˜oes a7 e c5 melhor atenderam as necessidades da atividade de avalia¸c˜ao por meio de uma vis˜ao global dos dados com todos os atributos de interesse, mas com limites. A oclus˜ao interna restringiu a primeira configura¸c˜ao as menores resolu¸c˜oes mesmo com o apoio da mudan¸ca de opacidade - Figura 5.11a. J´a a segunda estabeleceu a utiliza¸c˜ao

intensiva das aproxima¸c˜oes - cerca de oito opera¸c˜oes em m´edia - para isolar os casos defeituosos, conforme ilustrado na Figura 5.11b.

(a) Detec¸c˜ao por posi¸c˜ao em linha com apoio de filtro, treli¸ca e opacidade em resolu¸c˜ao de 104

tuplas

(b) Detec¸c˜ao por tamanho proporcional a m´edia com apoio de aproxima¸c˜ao em resolu¸c˜ao de 106

tuplas

Figura 5.11: Fragmentos visuais da avalia¸c˜ao da quarta variante de Tupla At´ıpica (Fonte: Elaborado pelo autor)

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